Двухкамерные устройства для замены диафрагмы EPS Leading meter2

Что такое двухкамерное устройство для замены диафрагмы?

Двухкамерное устройство для замены диафрагмы — это держатель диафрагмы, в корпусе которого есть две разделяемые камеры. Нижняя камера находится в потоке и во время измерения удерживает диафрагму концентрично. Верхняя камера — это полость доступа, куда диафрагму перемещают для обслуживания; от нижней камеры ее отделяет уплотняющий разделительный клапан. Благодаря такой схеме диафрагму можно переместить в верхнюю камеру, пока трубопровод под давлением, затем отсечь верхнюю камеру от линии, сбросить из нее давление и извлечь диафрагму.

В однокамерных устройствах для замены диафрагмы нужно отсечь соответствующий участок трубопровода и сбросить из него давление. Двухкамерная конструкция снимает это требование: поток продолжает проходить через устройство, и станцию не нужно останавливать или переводить на байпас. Поэтому двухкамерные устройства широко применяются на газотранспортных и газораспределительных станциях, где поток должен сохраняться непрерывно, а также в точках измерения, расход в которых меняется со временем.

EPS Leading meter2 — двухкамерное устройство, спроектированное с учетом технологичности изготовления и сборки и с уменьшенным числом сложных деталей. Модульная конструкция позволяет модернизировать установленное однокамерное устройство meter1 до meter2, не снимая его с трубопровода, а для объектов, где требуется подтвержденная двойная изоляция, предусмотрено исполнение с двойной изоляцией.

Замена диафрагмы под давлением: принцип работы

В двухкамерном устройстве замена диафрагмы основана на выравнивании давления в верхней камере с давлением в линии и последующем отделении камеры от линии. Типовой цикл замены состоит из следующих этапов:

1.      Нормальное рабочее положение: Диафрагма находится в нижней камере перпендикулярно потоку и соосно с проходным каналом. Разделительный клапан закрыт, верхняя камера отделена от линии. Перепад давления от отборов в корпусе передается на датчик.

2.      Выравнивание давления: Открытием уравнительного клапана давление в верхней камере доводят до давления в линии. Когда давления по обе стороны разделительного клапана сравнялись, клапан можно открыть без повреждения уплотнительных поверхностей.

3.      Подъем диафрагмы в верхнюю камеру: Разделительный клапан открывают, и приводные валы поднимают держатель диафрагмы из нижней камеры в верхнюю. Все это время поток продолжает проходить через канал устройства.

4.      Отсечение и сброс давления: Разделительный и уравнительный клапаны закрывают; давление из верхней камеры через дренажный клапан сбрасывают в безопасное место и подтверждают его отсутствие.

5.      Извлечение и осмотр диафрагмы: Открывают верхнюю крышку и извлекают диафрагму; проверяют остроту кромки, плоскостность и диаметр отверстия или устанавливают диафрагму с другим отверстием. Система быстрой смены не допускает установку диафрагмы в неправильном положении.

6.      Возврат в рабочее положение: Закрывают крышку и дренажный клапан, снова выравнивают давление в верхней камере, открывают разделительный клапан, опускают диафрагму в нижнюю камеру и закрывают клапан. Диаметр отверстия обновляют в вычислителе расхода, и измерение возобновляется.

Что происходит с измерением во время замены диафрагмы?

Поток не прерывается, но пока диафрагма находится в верхней камере, в проходном канале нет сужения — перепад давления не создается, и расход вычислить нельзя. На этот короткий период вычислитель расхода переводят в режим обслуживания и, согласно методике измерений станции, используют расчетное значение или резервное измерение. Возможность быстро и предсказуемо заменить диафрагму сокращает этот интервал без измерений.

Модульная конструкция: от однокамерного устройства к двухкамерному

В семействе устройств EPS Leading meter1 и meter2 имеют общую модульную конструкцию. Станцию, где сегодня достаточно однокамерного устройства, можно оснастить meter1, а при изменении эксплуатационных требований модернизировать его до meter2 прямо на трубопроводе. Так появляется возможность обслуживания без остановки потока без резки и сварки трубопровода, а сделанные вложения сохраняются.

Чем двухкамерная конструкция отличается от конструкции с двойной изоляцией

В стандартном двухкамерном устройстве верхняя камера отделяется от линии одним разделительным клапаном. Принципы изоляции у ряда эксплуатирующих организаций требуют, прежде чем вскрывать камеру под давлением, подтвердить изоляцию двумя независимыми барьерами с дренажом между ними. Для такого требования следует рассмотреть исполнение meter2 с двойной изоляцией или устройство meter2di, работающее по принципу двойной изоляции с дренажом (DBB).

Ключевые особенности

·         Замена диафрагмы под давлением: Диафрагму поднимают в верхнюю камеру, осматривают и заменяют при давлении в линии; поток не прерывается, байпас не нужен.

·         Модульная конструкция: Установленное однокамерное устройство meter1 можно модернизировать до двухкамерного meter2, не снимая его с трубопровода.

·         Быстрая смена с защитой от обратной установки: Диафрагму можно вставить в держатель только в правильном положении, а механизм быстрой смены сокращает время замены в верхней камере.

·         Простой корпус с малым числом деталей: Корпус, спроектированный с учетом технологичности изготовления и сборки (DFM/DFA), содержит меньше сложных деталей; применяются современные уплотнения.

·         Ремонтопригодность на месте: Уплотнения и внутренние детали доступны на объекте; устройство не нужно отправлять в мастерскую.

·         Горизонтальный или вертикальный монтаж: meter2 подходит для установки на горизонтальных и вертикальных трубопроводах.

·         Двухкамерный корпус, проверенный расчетом FEA: Корпус с верхней и нижней камерами проверяется методом конечных элементов (FEA) на стадии проектирования; после сборки каждое изделие проходит испытание давлением по европейским требованиям к оборудованию под давлением и требованиям промышленной безопасности.

·         Исполнения высокого давления: Помимо стандартных классов ANSI, в рамках проекта можно рассмотреть исполнения высокого давления до 10 000 psi.

·         Исполнение с двойной изоляцией: Для эксплуатирующих организаций, которым требуется подтвержденная двойная изоляция, доступен вариант с двойной изоляцией.

·         Упорядоченная номенклатура: Номенклатура оптимизирована с целью сокращения сроков поставки; измерительный трубопровод и принадлежности можно поставить в том же объеме.

Технические характеристики

Ниже приведен типовой объем исполнений двухкамерного устройства meter2. Окончательная конфигурация подтверждается на стадии проекта по диаметру, классу давления, материалу и типу присоединения.

Для высоких классов давления материал корпуса и детали конструкции подтверждаются в рамках проекта. Пригодность конкретного сочетания диаметра и класса давления для выбранного трубопровода следует проверить на стадии подготовки предложения.

Основные преимущества

·         Непрерывный поток: Для осмотра и замены диафрагмы не нужно останавливать станцию или переводить поток на байпас.

·         Обслуживание вне графика остановов: Диафрагму можно проверить, когда это необходимо, не дожидаясь ежегодного планового останова.

·         Быстрая реакция на изменение расхода: При изменении диапазона расходов быстрый переход на диафрагму с другим относительным диаметром удерживает перепад давления в рабочей зоне датчика.

·         Модернизация с сохранением вложений: Станции, начавшие с однокамерного устройства, могут перейти на двухкамерную схему без переделки трубопровода.

·         Контролируемый и безопасный доступ: Доступ к диафрагме открывается только после отделения верхней камеры от линии и сброса из нее давления, поэтому персонал не подвергается воздействию давления в линии.

·         Защита от ошибок монтажа: Система, исключающая обратную установку диафрагмы, устраняет риск ошибки ориентации при частых заменах.

·         Долгий срок службы: Внутренние детали из нержавеющей стали, уплотнения, подобранные под применение, и ремонтопригодная конструкция помогают устройству оставаться в работе многие годы.

Области применения

Двухкамерные устройства применяются в точках измерения, где к диафрагме нужен доступ без остановки потока.

Газотранспортные и газораспределительные станции непрерывной работы

На станциях в области действия ASME B31.8 диафрагму можно осматривать, не прекращая подачу газа, что снижает потребность в резервной измерительной линии.

Точки измерения с сезонными изменениями расхода

На линиях, где расход заметно различается в периоды летнего и зимнего потребления, диафрагму можно заменить на другую с иным относительным диаметром без остановки потока и сохранить диапазон измерений.

Технологические установки

На непрерывно работающих технологических трубопроводах по ASME B31.3 диафрагму можно проверить без останова установки.

Электростанции

Применимо как точка измерения расхода на непрерывно работающих энергетических трубопроводах, на которые распространяется ASME B31.1.

Высокое давление и сероводородсодержащие среды

Исполнения высокого давления до 10 000 psi, фланцы по API 6A и выбор материалов по NACE MR0175 позволяют работать в тяжелых условиях эксплуатации.

Критерии выбора двухкамерного устройства

При выборе двухкамерного устройства, помимо класса давления и диаметра, решающую роль играют правила изоляции на объекте. Для технической оценки следует уточнить следующее:

Требования к обслуживанию и изоляции

·         Частота осмотра и замены диафрагмы; сезонная изменчивость расхода

·         Принципы изоляции эксплуатирующей организации: достаточно ли одного барьера или требуется подтвержденная двойная изоляция с дренажом?

·         Практика блокировки и маркировки (lockout/tagout) и процедуры для персонала

·         Режим обслуживания вычислителя расхода и порядок резервного измерения во время замены диафрагмы

Класс давления и условный диаметр

·         Расчетное давление и доступность выбранного класса ANSI в требуемом диаметре

·         Необходимость исполнения высокого давления (в psi)

·         Диапазон относительных диаметров и отверстия диафрагм, планируемые для разных периодов расхода

Выбор материалов и уплотнений

·         Материал литья корпуса, соответствующий минимальной расчетной температуре

·         Наличие сероводорода или коррозионно-активных компонентов; материал внутренних деталей

·         Совместимость материала уплотнений со средой, температурой и циклами выравнивания давления

·         Покрытие наружного крепежа и коррозионные условия на площадке

 Компоновка и система измерений

·         Горизонтальный или вертикальный монтаж; свободное пространство по вертикали для извлечения диафрагмы из верхней камеры

·         Необходимость измерительного трубопровода, обработанного под устройство, и формирователя потока

·         Объем поставки датчиков перепада давления, статического давления и температуры и вычислителя расхода

·         Возможность модернизации уже установленных устройств meter1

Требования к подключаемым к устройству электронным приборам для работы во взрывоопасной зоне оцениваются в каждом проекте по классификации зон станции.

Нормы проектирования, изоляции и стандарты измерений

Двухкамерное устройство meter2 проектируется с учетом следующих стандартов, норм и руководств.

Совместимость принятых на объекте процедур изоляции с конструкцией устройства следует оценить на стадии проекта вместе со службой промышленной безопасности эксплуатирующей организации.

Решения TLY Enerji на базе двухкамерных устройств

В проектах с двухкамерными устройствами TLY Enerji исходит из требования непрерывной работы точки измерения и правил изоляции на объекте. Мы анализируем профиль расходов, составляем план диаметров отверстий диафрагм для разных периодов, подбираем сочетание класса давления и материалов и вместе с вами определяем, нужна ли стандартная двухкамерная конструкция или исполнение с двойной изоляцией.

На действующих станциях мы оцениваем возможность модернизации установленных однокамерных устройств, определяем объем поставки измерительного трубопровода, датчиков и вычислителя расхода, берем на себя техническую документацию и интеграцию в систему управления, а на пусконаладке работаем вместе с вашими специалистами. Мы также помогаем подготовить эксплуатационные процедуры, включая перевод вычислителя расхода в режим обслуживания на время замены диафрагмы.

Часто задаваемые вопросы

Что такое двухкамерное устройство для замены диафрагмы?

Это держатель диафрагмы из двух полостей: измерительной камеры, удерживающей диафрагму в потоке, и камеры доступа, куда диафрагму перемещают для обслуживания. Камеры разделены уплотняющим разделительным клапаном. Такая конструкция позволяет извлечь и осмотреть диафрагму, пока трубопровод находится под давлением, не прерывая поток.

Как заменить диафрагму, не сбрасывая давление в трубопроводе?

Сначала уравнительным клапаном доводят давление в верхней камере до давления в линии и открывают разделительный клапан. Приводные валы поднимают диафрагму в верхнюю камеру, затем разделительный клапан закрывают и сбрасывают давление из верхней камеры через дренажный клапан. Убедившись в отсутствии давления, открывают верхнюю крышку и извлекают диафрагму. Установка выполняется в обратном порядке.

Прерывается ли измерение во время замены диафрагмы?

Поток не прерывается, но пока диафрагма находится в верхней камере, перепад давления не создается и расход вычислить нельзя. На этот короткий период вычислитель расхода переводят в режим обслуживания и по методике станции используют расчетное значение или резервное измерение. Система быстрой смены и простой порядок замены помогают сократить интервал без измерений.

Можно ли модернизировать установленный однокамерный meter1 до meter2?

Да. Семейство устройств EPS Leading имеет модульную конструкцию, и установленный meter1 можно модернизировать до двухкамерного meter2, не снимая его с трубопровода. Так появляется возможность заменять диафрагму без остановки потока без резки и сварки трубопровода. Реализуемость модернизации подтверждается после проверки диаметра, класса давления и состояния существующего устройства.

Чем двухкамерное устройство отличается от устройства с двойной изоляцией?

В meter2 между камерой, куда поднимают диафрагму, и линией стоит один уплотняющий барьер. В устройстве с двойной изоляцией установлены два независимых барьера с дренажной точкой между ними; изоляция наглядно подтверждается манометрами HP и LP, а валы клапанов можно заблокировать. Объектам, где принципы изоляции требуют двойной изоляции с дренажом, следует выбирать конструкцию с двойной изоляцией.

В каких диаметрах и классах давления выпускается meter2?

meter2 выпускается условным диаметром 2–24 дюйма. Классы ANSI 150#–900# и 1500# доступны во всех диаметрах, класс 2500# — в диаметрах от 2 до 12 дюймов. Кроме того, в рамках проекта можно рассмотреть исполнения высокого давления до 10 000 psi. Пригодность выбранного сочетания диаметра и класса давления подтверждается на стадии подготовки предложения.

Когда нужно менять диафрагму?

Самая частая причина — изменение диапазона расходов, из-за которого перепад давления выходит из рабочей зоны датчика; тогда устанавливают диафрагму с другим относительным диаметром. Замены требуют и выявленные при периодическом осмотре износ, забоины, изгиб или отложения на кромке диафрагмы. Двухкамерное устройство позволяет выполнять обе операции без прерывания потока.

Как обслуживать двухкамерное устройство?

Регулярное обслуживание включает проверку герметичности разделительного, уравнительного и дренажного клапанов и уплотнений, контроль свободного хода приводных валов и осмотр диафрагмы. meter2 спроектирован с расчетом на ремонт на месте, а его уплотнения подбираются под условия применения. Периодичность обслуживания устанавливают с учетом чистоты среды, циклов изменения давления и частоты замены диафрагм.